棉花植物10 10

棉花是世界上種植最廣泛,經濟上最重要的非食用作物。 僅在美國,農民就以100萬英鎊的面積種植棉花,達到12百萬英畝,並產生一年的收成 價值接近25十億美元.

在棉花蓬鬆的棉鈴出現之前,植物會產生大的白色花朵,類似於木槿花。 這些花吸引了各種各樣的昆蟲,包括蜜蜂,蒼蠅,蝴蝶和甲蟲,它們參觀花朵以收集花蜜和花粉作為食物並充當傳粉者,在花間移動花粉。

在雄性產生的花粉粒和雌性植物卵巢聚集在一起後,植物產生種子。 有些植物是自花傳粉的,但其他植物需要傳粉媒介來幫助這一過程。 雖然棉花可以在沒有授粉昆蟲的幫助下生產可銷售的纖維水果,但傳粉媒介顯著 增加棉鈴的重量。 較大的棉鈴為種植者帶來更高的產量和更高的利潤。

傳粉媒介在世界範圍內受到威脅,它們的困境威脅著農民的產量和自然植被的授粉。 蜜蜂種群在商業上被廣泛用於授粉作物 至少18歐洲國家,以及在 美國. 野生傳粉媒介 - 包括全球範圍內的20,000蜜蜂物種 - 可能是 遭遇類似的命運.

使用景觀遺傳學和生態學的工具 Jha實驗室 正在尋找恢復和維持農業景觀中傳粉媒介的方法,這將提供增加作物產量和利潤同時也有利於環境的機會。 在一個 最近的一項研究,我們發現德克薩斯州的棉農可以通過增加棉田周圍的自然土地覆蓋面積來增加產量並幫助傳粉者茁壯成長。


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在德克薩斯州南部授粉棉花

為了了解我們是否可以製定有利於傳粉媒介和農民的戰略,我們與德克薩斯州南部的土地所有者和當地棉花種植者合作。 利用地理信息系統(GIS),我們選擇了棉花研究地點,為當地的傳粉媒介提供不同質量的資源 - 即附近的築巢區和食物供應。 然後我們測量了每個地點傳粉媒介物種的豐度和多樣性。 總的來說,我們發現52種類的昆蟲在這些地方參觀了棉花,以花蜜或花粉為食。

最後,我們估計了我們每個網站的授粉情況。 使用一些簡單的技術,我們比較了三種處理中產生的棉鈴的大小。

在第一次治療中,我們測量了當傳粉者被排除在外時產生的棉鈴的大小。 這種“無授粉”處理模擬了一種潛在的最壞情況,即傳粉媒介完全不存在。

對於第二次治療,我們允許傳粉者像往常一樣進行訪問。 這種“典型的授粉”處理方法測量瞭如果我們將它們單獨留下,每個站點的傳粉者的效果如何。

最後,我們創造了一種治療方法,作為研究人員,我們充當“超級傳粉者”,借助於極大的耐心和非常小的鑷子在花間移動大量花粉。 在這種“完美的授粉”處理中,我們模擬了一種最佳情況,其中授粉者完美地在花間移動花粉。 通過這種方式,我們能夠測量每個站點的典型傳粉者與最壞情況(“無授粉”)和最佳情況(“完美授粉”)相比的效果。

附近的更多植物產生更好的授粉

我們的研究結果表明,附近有自然區域斑塊的地區 - 例如橡樹林或天然灌木叢 - 擁有最豐富多樣的傳粉媒介。 即使是少量天然林或灌木叢也很近的遺址都有更多的單個傳粉媒介和更多種類的傳粉媒介參觀棉花。 我們認為這種關係反映了這樣一個事實,即自然區域包含對傳粉媒介健康至關重要的築巢和食物資源。

此外,我們發現接受“完美授粉”的花產生的棉鈴平均比接受“典型授粉”處理的棉花重18%。 這意味著如果獲得更多支持,傳粉媒介可以為農民提供更多的利益。 事實上,在傳粉媒介更豐富和多樣化的地方,“典型授粉”處理棉鈴的大小與“完美授粉”棉鈴相比更接近。 在缺乏多樣化和豐富的傳粉媒介的地點,“典型授粉”棉鈴的大小與“無授粉”處理的距離更近。

擴大了我們的發現,支持傳粉媒介將棉花產量增加了18%到整個南德克薩斯地區,我們計算使用這種策略的農民每英畝平均可以賺取多少108。 這意味著該地區種植者每年增加超過100萬美元。

帶回授粉媒介

我們的研究結果表明,即使在養殖場內或周圍的小片自然棲息地也可以幫助建立和維持多樣化和豐富的傳粉媒介群落,從而提高棉花作物產量。

雖然可能需要幾年的時間才能使自然區域(如橡樹林或天然灌木林)在土地管理者在農田上種植後成熟,但也有一些方法可以更快地增加傳粉昆蟲的棲息地。 種植者可以在一排作物之間或作物田的邊緣種植一排野花,為傳粉媒介提供食物。 農民還可以在其作物輪作中引入開花作物,如向日葵,秋葵,西瓜或麝香瓜。

另一個策略是將小片田地放置休耕一年或兩年,讓鮮花在他們自己的時間重建。 最後,種植者可以減少田間耕作,這將為許多訪問棉花的傳粉物種保留重要的築巢棲息地。

不是農民的人可以通過在他們的院子和花園種植野花來幫助他們,特別是在一年中不同時間開花的品種。 有關您所在地區的具體建議,請參閱 Xerces的無脊椎動物保護協會.

通過這些小步驟,種植者可以通過相對較少的投入獲得巨額利潤。 這些好處有可能蔓延到其他需要傳粉媒介的作物,如西瓜,藍莓和杏仁。 它們還有利於自然和城市地區,如公園和遊樂場 - 甚至可能是您自己的後院。

關於作者

Sarah Cusser,博士生, 德克薩斯大學奧斯汀分校

Shalene Jha,綜合生物學助理教授, 德克薩斯大學奧斯汀分校

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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